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文件名称:中碳钢缩孔缺陷防治缺陷.docx
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总页数:6 页
更新时间:2025-03-25
总字数:约2.21千字
文档摘要

形成原因

凝固收缩:中碳钢含碳量在0.25%-0.60%,凝固时液态转变为固态会发生体积收缩。若凝固过程中液态金属补充不足,就会在铸件内部或表面形成缩孔。

冷却速度:冷却速度过快,铸件表面迅速凝固形成硬壳,内部金属液因补缩通道受阻无法顺利补充到收缩部位,易产生缩孔。

化学成分:除碳外,中碳钢中其他合金元素如锰、硅等含量变化,会改变钢的凝固特性和收缩率,使凝固过程中收缩倾向增大,增加缩孔形成几率。

浇注工艺:浇注温度过高,金属液收缩量增大,且凝固时间延长,补缩困难;浇注速度过慢,先进入型腔的金属液过早凝固,阻碍后续金属液补缩,都可能导致缩孔。

防止措施

合理设计铸件结构:使铸件壁厚均匀,避免局部过厚形成热节,对于无法避免的厚大部位,可设置合理的过渡圆角或加强筋,改善凝固顺序,促进补缩。

优化铸造工艺:根据铸件结构和材质确定合适的浇注温度和速度,一般中碳钢浇注温度控制在1500-1550℃,在保证充型的前提下,尽量降低浇注温度。合理设置冒口,保证足够的补缩金属液,采用冷铁控制凝固顺序,使铸件实现顺序凝固,让冒口中的金属液优先流向最后凝固部位。

控制化学成分:严格控制中碳钢中碳及其他合金元素含量,保证成分在合理范围内,添加适量的孕育剂和变质剂,细化晶粒,改善凝固组织,降低缩孔倾向。

提高熔炼质量:采用先进的熔炼设备和工艺,提高金属液纯净度,减少气体和杂质含量,降低因气体析出和杂质聚集导致的缩孔风险。

中碳钢覆膜砂气孔缺陷防治措施

防治覆膜砂中碳钢气孔缺陷,可从原材料选择、工艺控制、模具设计与维护等方面着手,具体方法如下:

原材料控制

选用优质覆膜砂:选择粒度均匀、含泥量低、发气量少的覆膜砂,严格检测其各项性能指标,确保质量稳定。

控制粘结剂用量:精确控制粘结剂添加量,用量过多会增加发气量,导致气孔缺陷,过少则影响砂型强度。

确保原砂干燥:原砂含水量应控制在0.2%以下,使用前充分烘干,防止水分在浇注时形成水蒸气,产生气孔。

工艺优化

合理混砂工艺:采用先干混后湿混的方式,保证树脂均匀包覆在砂粒表面,混砂时间不宜过长或过短,避免粘结剂结团或包覆不均。

优化制芯工艺:严格控制制芯温度和时间,温度过高或时间过长,会使覆膜砂局部过热,增加发气量;过低或过短,砂芯强度不足,易产生气孔。

优化浇注工艺:根据铸件结构和尺寸,合理控制浇注温度和速度,避免过高的浇注温度使覆膜砂发气量增大,同时防止浇注速度过快导致气体卷入。

模具设计与维护

优化模具结构:合理设计模具的分型面、排气系统等,保证气体能顺利排出。增加排气槽的数量和尺寸,在气体易聚集处设置排气塞。

确保模具光洁:定期清理和保养模具,防止杂物、油污等附着在模具表面,影响砂芯成型和气体排出,每次使用后要进行清理,定期对模具进行抛光处理。

环境与操作控制

控制生产环境:生产车间的温度应保持在20-30℃,相对湿度在40%-60%,避免环境湿度过高使覆膜砂吸潮,增加气孔产生几率。

规范操作流程:操作人员要经过专业培训,严格按照工艺要求进行操作,如装砂紧实过程中,要保证砂芯紧实度均匀,避免局部过松或过紧导致气体无法正常排出。

中碳钢生产时,覆膜砂相关指标:

紧实率:一般控制在45%-55%之间。

目数:对于形状简单的中碳钢铸件,可选用20-32目、50-100目的中砂;对于形状复杂、薄壁的中碳钢铸件,可选用40-60目、100-200目的细砂。

强度:常温抗拉强度,大多数情况下在2.0-3.5MPa较为合适;对于形状复杂、薄壁的铸钢件,需达到3.0-4.0MPa。在中碳钢的浇注温度下(1500-1650°C),高温强度通常为0.5-1.5MPa。

透气指标:简单的中小铸件,透气率一般在50-150左右。对于结构复杂、对气体排出要求高的中碳钢铸件,透气率可能需要达到150-300甚至更高。

覆膜砂生产中碳钢阀门时,产生渣眼渣孔是什么?

原材料方面

覆膜砂质量不佳:若覆膜砂中含泥量过高,杂质较多,这些杂质在高温下可能会形成熔渣,进入铸件型腔,导致渣眼渣孔缺陷。

金属液不纯净:中碳钢熔炼过程中,若炉料不干净,含有较多的铁锈、油污等,或熔炼时间不足、精炼效果差,会使金属液中存在较多的夹杂物,浇注时这些夹杂物随金属液进入型腔,形成渣眼渣孔。

工艺方面

浇注系统设计不合理:浇口位置不当,金属液不能平稳充型,会产生紊流、飞溅,使熔渣卷入金属液中。内浇道数量、尺寸不合适,也会导致金属液充型速度和流向不合理,无法有效挡渣,使熔渣进入型腔形成渣眼渣孔。

浇注工艺参数不当:浇注温度过高,金属液中的夹杂物不易上浮,且会加剧覆膜砂的热分解,产生更多的杂质。浇注速度过快或过慢,过快会使金属液冲刷型腔,将砂粒或杂质卷入;过慢则会使金属液在型腔中停留时间过长,表面氧化严重,形成氧化渣。

凝固工艺不合理:铸件凝固过程中,若冷却速度不均